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2.4 生物技術的應用

任務簡報:從胰島素的大量生產、新冠疫苗的快速研發,到耐旱作物的培育,都少不了「生物技術」的應用。準備好了嗎?跟著步驟動手探究,一關一關破解它!

小欣老師
1讀故事情境先進入狀況
2動手玩實驗先看步驟再操作
3記錄與闖關填數據、答問題
4自我驗證最後回頭打勾⭐
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情境引導

小惠同學
🧭 探險情境

從胰島素的大量生產、新冠疫苗的快速研發,到耐旱作物的培育,都少不了「生物技術」的應用。這些技術的基礎,往往從「提取、讀取 DNA」開始。這一節,我們要透過虛擬實驗,體驗如何從細胞中提取出 DNA,並探討生物技術帶來的機會與挑戰。

2

實驗工作站:其他

先把 5 個步驟讀完,再動手做!

💻 電腦版:同一個框框裡,左邊讀步驟、右邊做實驗,實驗畫面會一直陪著你。📱 手機版:先讀步驟,往下就是實驗艙。

🧑‍🏫 操作指導語(請依序完成)

小欣老師
  1. 1

    進入實驗後,依照畫面指示選取「人類細胞」作為提取樣本。

  2. 2

    依序點選步驟:添加盥洗精溶液、攪拌、加入酒精,觀察每一步對細胞的影響。

  3. 3

    特別留意「盥洗精」的作用——它能破壞細胞膜與核膜,釋放出內部的 DNA。

  4. 4

    觀察最後添加冰冷酒精後,DNA 沉澱成白色絲狀物的現象。

  5. 5

    記錄每一個步驟的目的與觀察結果,並思考這個技術可以帶來哪些實際應用(如基因檢測)。

💡 實驗小提醒
  • DNA 提取只是生物技術的第一步,提取出來的 DNA 還需要進一步分析(如 PCR、基因檢測)才能應用到實際問題上。

🧪 實驗艙(讀完左邊步驟,在這裡動手做):

learn.genetics.utah.edu🔎 放大操作
實驗艙空白或卡卡的?點右上角「🔎 放大操作」在新分頁開啟,手機操作更順手。
3

數據實驗室

小惠同學

把觀察到的結果填進格子;不知道怎麼填?按「填入範例」看看!

📏 小提示:不知道怎麼填?按「✨ 填入範例數據看看」,再改成你自己的觀察!

實驗步驟使用試劑/工具目的觀察到的變化
搜集細胞
盥洗精處理
酒精沉澱
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探究關卡

小欣老師

用你的觀察與數據回答問題。卡住了就按提示;先寫下想法(5 個字以上),才能解鎖參考答案喔!

探究 1觀察與定題

盥洗精在 DNA 提取實驗中扮演什麼角色?

回到實驗艙或數據表,找找看:什麼現象讓你最意外、最好奇?
試著用「我觀察到……」開頭,再問一個「為什麼」或「跟什麼有關」的問題。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

盥洗精能破壞細胞膜與核膜上的脂質結構,使細胞內的 DNA 釋放到溶液中,便於後續收集。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 2計劃與執行

請舉出一個你知道的生物技術應用實例,並說明它如何幫助人類。

想一想:這個實驗中你改變了什麼?哪些條件保持不變?
照著操作步驟回顧你實際做了哪些動作,把觀察到的結果寫下來。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

例如:胰島素生產(基因工程菌產生人胰島素)、疫苗研發(mRNA 疫苗)、耐旱作物培育等,都利用生物技術解決人類需求。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 3分析與發現

在提取實驗中,你觀察到的 DNA 外觀是什麼樣子?

看看你填的數據表:數字怎麼變化?有什麼規律或差異?
用「因為……所以……」把數據和背後的原因連起來。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

DNA 在酒精層中會沉澱成白色、點狀或絲狀的結晶物。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 4討論與傳達

生物技術雖然帶來許多好處,但可能會帶來哪些新問題或風險?

想想看:生活中哪裡也看得到類似的現象或應用?
試著用這一課學到的科學詞彙,把想法說清楚給同學聽。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

可能帶來的風險包括:對生態環境造成難以預測的影響、基因技術濫用的倫理問題(如基因編輯嬰兒)、基改作物對自然物種多樣性的潛在影響等。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

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延伸挑戰(進階,選做)

還不過癮?點開下面的挑戰卡,繼續探險!

🚀 延伸挑戰:挑戰:基改作物(GMO)的利弊辨論 ▶

查詢什麼是「基改作物(GMO)」,整理一項支持基改作物的理由與一項反對的理由,並寫下你自己的看法。

google.com · 查資料任務 🔎 開新分頁查

這一關是查資料任務(不是虛擬實驗),點下面按鈕用 Google 搜尋相關資料:

🔍 去查查看

查到資料後,試著用自己的話整理重點;記得回來繼續闖關!
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反思時光

最後幾題,沉澱一下今天學到的東西!

反思 1學習反思

這次虛擬實驗中,我覺得最難想像的步驟是____,因為____。

課本是文字和圖片,虛擬實驗多了什麼?(動手做?數據?變化?)
寫下最真實的想法就可以,反思沒有標準答案。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

生物技術發展非常迅速,隨之而來的倫理與安全規範同樣重要,需要科學家、政府與社會共同參與討論與監督。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

反思 2學習反思

如果我未來想研究生物技術,我最想解決的問題是什麼?

課本是文字和圖片,虛擬實驗多了什麼?(動手做?數據?變化?)
寫下最真實的想法就可以,反思沒有標準答案。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

💡 參考方向同上一題——最重要的是寫下你自己的想法!

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

🏁

自我驗證:我學會了嗎?

跑完一整輪了!現在回頭檢查——下面四件事你真的會了嗎?會就打勾;不太確定?點旁邊的按鈕回那一關再練一次。

小惠同學小欣老師
🏆 探究迴圈完成!
你剛剛做了真正的科學探究:觀察 → 實驗 → 記錄 → 分析 → 表達 → 回頭驗證。
這就是科學家的一天。幫自己鼓掌!👏